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城市交通信号控制系统专题

 

记者:刘淇  网络策划:刘琪,段智杰  稿件来源:中国公共安全-智能交通杂志     
[从应用现状看我国城市交通信号控制系统的发展]
----来自大中型城市交警支队的调查报告

    从二十世纪70年代中期,我国开始研发城市交通信号控制系统,到现在,国内已经有二十多个城市采用了交通信号控制系统,还有一些城市正在做试点工作。从起步研究到发展应用,从引进到改进,在30年的发展过程中,国内企业以及科研单位已经掌握足够的技术,研发能力得到了提高。不论引进国外系统或是采用国内系统,总体上从一定程度改善了城市交通问题,但仍有诸多问题困扰着城市的交通决策者和工程师们。

    本期专题,我们直接从城市的整体应用现状入手,对各大中型城市展开调查,通过问卷形式发放给30多家交警支队,回收问卷近二十份,初步了解国内城市交通信号控制系统的应用和发展情况。同时,通过向交通控制领域的院校、企业、业主专家的咨询和求教,我们也从真知灼见的话语中看出各层面对交通信号控制系统的认知和期望。

    借该文答谢制作专题过程中支持和帮助过我们的交警部门领导和工程师、支持和帮助过我们的高校专家以及企业的负责人和工程师们!由于时间的紧迫和精力有限,专题调查或许不能更深入反映市场和行业趋势,以达到政府部门决策参考的目的,但相信在今后不断的反馈和沟通中,会有更精彩的内容呈现在读者面前!

信号控制系统的现状及问题体现

    在众多国内外的信号控制系统中,每种控制策略、算法各有优劣,唯一评判方法就是是否能解决实际问题。在引入系统之后,多数城市反映其应用的效果还是不错的。如中山市在引入系统后对交通的改善较大,平均旅行时间减少,主干道平均车速提高10KM/h。

    城市交通信号控制系统的研发体现在技术含量高、研发周期长、实际效果短期内不能体现出来等特点,是一块硬骨头。在国家政策支持下,由公安部无锡所和电子部南京二十八所开发出我国第一个自主知识产权的城市交通信号控制系统HT-UTCS。之后,在高校或科研所的技术力量依托下,国内逐渐出现了一批优秀的自主研发信号系统的企业,如交大高新、深圳格林威、上海宝康、亿阳、易华录、布鲁盾等公司。这些企业开发的国产系统往往比国外的系统更能满足地方特色的交通需求。

    调查显示:1、大型控制系统大规模应用的城市较少,在大城市进行系统扩容的空间很大(见图一);2、实时感应控制路口的比例很少;3、我国城市引进国外的系统中SCATS和SCOOT占市场较大份额;4、国产系统更能适应中小城市的应用,数据开放且支持后期的应用,然而,国产的高端系统比较少,真正具有完善的中央系统、体系架构的更是凤毛麟角。

    谈到如何选择城市交通信号控制系统时,上海交警总队总工程师李建昌指出两点,首先任何信号控制系统各有所长,只要和城市的交通现状结合,任何方案都是合适的;

    其次,不是每个人都用得好系统,关键在于技术管理人员的责任心与技术水平。比如SCATS系统,澳大利亚人的评价是,该系统最大的缺点是不提供给“懒人”使用。它提供给应用人员许多可调节的功能,可以激发工程师主观创造的能力,如果没有一定的技术力量来维护和管理则可能使整个系统荒废。

    根据我们调查,应用系统过程中集中反映的问题有1、技术力量和人员配备不够2、系统建设后期管理和维护问题3、设备的兼容性、稳定性差4、控制策略不够优化5、控制范围小。其中,反映技术力量和人员配备不够的问题比例占25%;控制策略优化的问题占20%;系统后期维护问题占20%。可见,这三点是值得有关部门注意的,且在城市建设信号系统初期就应该引起重视的问题。(见图二)
    另外,结合本地情况提出的问题,如南京,信号系统需要根据城市的道路网络和交通流特征方便灵活地调整控制策略,需要有更好的方式解决系统控制和信号倒计时显示的矛盾。如大连,需要改进各种通讯方式,包括无线通讯的兼容性问题。

图一 部分城市中心区(开发区)信号控制路口数量图

图二 信号控制系统应用过程中反映的问题

信号控制系统的建设目标及发展

    近二十年来,我国电子、通信行业发展迅猛,特别是电子加工业已达到了国际先进水平,国内企业的硬件产品完全可以和国外产品一比高下。下面是部分城市今后建设交通信号控制系统的计划和目标:
大连:按照市政府的城建计划,逐年增加交通信号灯,包括一定数量的行人过街信号灯。目标是凡是符合行业标准中需要新建信号灯的路口都要逐步安装信号灯,将全部的计算机集中管理,实现协调控制,以确保城市道路的畅通、安全。

杭州:结合道路建设改造,逐步扩大系统范围,实现中心城区全部由系统控制。

重庆:交通信号控制系统的建设受到市政府的密切重视。重庆市主城区智能交通项目建设目前基本完成招标工作,到2008年底,主城区将在目前275处信号灯的基础上新增500处,基本完成对主城区重要路口和人行横道的交通信号控制覆盖。市交管局科研处在交通信号控制的下一步工作计划就是着力提高信号控制路口的控制效率,以点带面,切实提高重庆市道路交通通行能力和水平。

中山:将实现市区全部路口使用感应控制的信号控制系统,并实现干线绿波控制以及区域协调。

长春:预计引进国产智能区域控制系统。

武汉:计划下一步将426个点位纳入区域协调控制,预计采用SCOOT系统。

天津:未来引进先进系统,实现区域控制。

南京:将在中心城区所有信号灯控路口实现联网控制。

  可见,区域联网控制是近期国内城市建设交通信号控制系统的目标。此外,无线网络应用也有可能是一种趋势,它可以将偏远地区信号机纳入系统中,使绿波协调有更大范围的应用。最后,在一些建设BRT和提倡大力发展公交的城市,公交优先信号控制也将被用来提高运行效率。(见表一)

 

传统交通控制

当代交通控制

信息来源

交叉口直接技术参数信息

与道路交通系统有关的社会、环境、城市、道路网、出行者等海量信息

信息采集手段

以环形线圈检测器为主的车辆检测器

线圈、全球定位系统、视频、高效视频流压缩、高清晰度卫星图像、航空摄影或成像、探测车、传感器以及来自交警或交通信息提供者的实时定性信息

信息应用

区域交叉口交通信号控制

道路网的交通信号控制、高速公路控制、公共交通优先控制等

表一 当代交通控制与传统交通控制中的信息技术对比(该表由亿阳信通公司提供)

信号控制系统的相关研究及应用
公交信号优先策略与技术
 在信号路口,公交信号优先可为公交车辆(公共汽车、客运车辆、有轨电车等)提供便捷的优先通行服务,这样可以降低公交车辆的行程时间和排队等候绿灯放行的时间,从而提高公交车辆的准点率和服务水平。公交信号优先不...[全文]
深圳市智能交通信号控制系统
摘要:本文在简述深圳市交通信号控制系统发展情况的基础上,分析了国外著名交通控制系统的优点和不足,并详细介绍了SMOOTH交通控制系统的特点,最后对系统的应用效果进行了总结。...[全文]
NATS城市交通信号控制系统
1 引言 改革开放以来,我国的国民经济取得了很大的发展,城市建设日新月异,城市道路交通条件不断改善。与此同时机动车的保有量不断增加,有的城市机动车的数量甚至增加了十几倍,城市道路的建设远远跟不上城市机动...[全文]
结束语

    交通信号控制系统的建设周期长、投资大、维护成本高、技术要求高,政府的宏观决策是影响其发展的主要因素。因此,只有通过不断地调研,了解市场情报和企业产品,了解系统的功能、算法、通讯编码等,掌握真正符合城市发展的交通控制策略,培养大批优秀的交通信号控制专业人才,才是实现先进的交通控制、建设好智能交通的有效手段。

感谢单位(排名不分先后)

上海市公安局交通警察总队
北京市公安局公安交通管理局
云南省公安厅交警总队
杭州市公安局交通警察支队
重庆市公安局交通管理局
南京市公安局交通管理局
天津市公安局交通管理局
武汉市公安局交通管理局
深圳市公安局交通警察局
青岛市公安局交通警察支队

广州市公安局交通警察支队
大连市公安局交通警察支队
长春市公安局交通警察支队
中山市公安局交通警察支队
沈阳市公安局交通警察支队
合肥市公安局交通警察支队
福州市公安局交通警察支队
长沙市公安局交通警察支队
深圳市格林威交通科技有限公司
亿阳信通股份有限公司ITS事业部

(欢迎供稿讨论:Itschina@vip.sina.com,在线交流QQ:33822740)
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